氧化鎂（měi），又名苦（kǔ）土，是一種鎂的氧化物，化學式（shì）為MgO，分子結構為典型（xíng）的NaCl結構（gòu），鎂原子（zǐ）和氧原子依次排列。氧（yǎng）化鎂是一種高（gāo）功能精細無機材料，可以被廣泛地應用於催化、電子和陶瓷等領域當中。氧化鎂具有大的（de）比表麵積，是一種能夠應用（yòng）於多種反應（yīng）的有前途的催化劑載體，同（tóng）時也是一種有前景的化學吸附劑（jì），可對各種汙染物進行破壞性的吸附。除了上述的應用之外，由於其具備的特性，氧化鎂還可以在一定的條件下，被用來製作效應顏料（liào）、傳感（gǎn）材料[1]。
01特殊形貌氧化鎂的製備
材料的微觀形貌和（hé）性能（néng）往（wǎng）往具有強烈的相關性，因（yīn）此無機材料的形貌調控是近年來（lái）材料領域研究的熱點之一。近年來，國內外對於特殊形貌納微結構氧化（huà）鎂的報道，有很多經過實驗研（yán）究發現（xiàn）一些（xiē）特殊形貌的氧化鎂在很（hěn）多方麵都（dōu）有（yǒu）著（zhe）十分有效的應用，下文簡要的對部分特殊形貌氧化（huà）鎂的製備進行概（gài）述。
1.1球形氧化鎂
球形結構的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳（tàn）酸（suān）鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛燒而成的。以球（qiú）形堿式碳酸鎂（měi）為例，堿式碳酸鎂的球體（tǐ）結構是由片狀結構的堿式（shì）碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行（háng）煆（duàn）燒，球形堿式碳酸（suān）鎂發生熱分解（jiě），獲得（dé）球形的氧化鎂[2]。
製備球形氧化鎂的技（jì）術路線主要有兩條：(1)以（yǐ）鎂鹽為（wéi）原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將（jiāng）前驅物熱處（chù）理得到球形氧化鎂；(2)將（jiāng）氧化鎂粉末與溶劑和粘合（hé）劑(有些情況可不用粘（zhān）合劑)混合後，通（tōng）過機械成型得到球形氧化鎂（měi），再（zài）經過熱處理（lǐ）得（dé）到球形氧化鎂產物。
Zhang[3]等用沉澱（diàn）法得到（dào）的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並（bìng）且繼（jì）續深入研究了時間（jiān）對其反應進程的影響，發現合成過程中氧化（huà）鎂（měi）先是片狀，然後逐漸變為絲（sī）狀，最後變為球狀[3]。
1.2管狀氧化鎂（měi）
目（mù）前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長（zhǎng）度一般為微米級，通（tōng）常具有定向生長的特性，有（yǒu）較好的結晶度和確定的（de）晶麵取向。利用碳-熱蒸（zhēng）發法可製得氧化鎂納米管，製備（bèi）時在（zài）氧化鎂（měi）和碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形（xíng）成過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓（jiā）蒸氣，冷凝的镓液滴原位催（cuī）化氧化鎂納米管（guǎn）的各向異性生長。得（dé）到的氧化鎂納米管為單晶（jīng）體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度（dù）可達50um[4]。
1.3片狀氧化（huà）鎂
超聲（shēng）法處理（lǐ）得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破的氣（qì）泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引起液體分子不斷受到壓縮和拉（lā）伸，產生交替（tì）的正、負（fù）壓區，使（shǐ）得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅（xùn）速向氣泡中心湧入，釋放強（qiáng）壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種（zhǒng）現象又稱作超聲空化效應。
本方法（fǎ）就是利用（yòng）超聲空化的機理，利用（yòng）超聲波引起（qǐ）隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得（dé）微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打擊材（cái）料表麵，使得層狀氧化鎂一（yī）層一層被剝離開，從而生成（chéng）了氧化鎂納米片。
1.4氧化鎂晶（jīng）須
氧（yǎng）化（huà）鎂晶須主要是（shì）采（cǎi）用前驅物煆燒法製備的，即首先製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式（shì）碳酸鎂、碳酸鎂等前驅物（wù）晶須，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。
以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件下首先合成堿式氯化鎂（měi）晶須，堿式氯化鎂晶（jīng）須熱解後形貌能得到保持，從而得到氧化鎂晶須，晶須長度（dù）約200um，直（zhí）徑（jìng）約0.5um。
以硫酸鎂和氫（qīng）氧化鈉為原料，通過常溫反（fǎn）應水熱晶（jīng）化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前（qián）驅體堿式硫酸鎂（měi）。通過控製前驅體的分解（jiě）速（sù）度使其在低溫下緩慢分解以（yǐ）保持晶須狀（zhuàng）外形（xíng），然後在高溫下燒（shāo）結，可得到燒結（jié）良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須[5]。
1.5介孔氧化鎂
介孔氧化鎂主（zhǔ）要（yào）是用介孔碳、棉花纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含（hán）有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條（tiáo）件下向其中（zhōng）快速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化（huà）學計量比）。此時溶液由澄清變（biàn）為液固（gù）混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水（shuǐ）將可溶離子去（qù）除，本實驗中所製備的樣品過濾性良（liáng）好，隨後（hòu）將所得樣品加熱到110℃烘（hōng）幹，烘幹後的樣品經初步（bù）粉碎後放（fàng）置在氧化鋁坩堝中隨爐升（shēng）溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的（de）樣品為棒狀介孔氧化鎂[3]。
1.6其他（tā）特（tè）殊形貌氧化鎂的製備及研究現狀
Yu等采用化學（xué）沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原（yuán）料，用120℃油浴環境將（jiāng）碳酸鉀和硝酸鎂進行混（hún）合，繼續攪（jiǎo）拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒（shāo）4h，通過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。
Sutradhar等采用（yòng）水熱（rè）法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水（shuǐ）熱法（fǎ）合成片狀、棒（bàng）狀、花狀和球狀的氧（yǎng）化鎂，並研究了其作為催化（huà）劑負載的應用。
Wang等（děng）以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降（jiàng），水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前（qián）驅體，將添加劑換成檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時（shí）得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂[4]。
02特殊形貌氧（yǎng）化（huà）鎂的應用
納微結構（gòu）氧化鎂是近些年受到廣泛關（guān）注的一種（zhǒng）材料（liào），與傳統氧（yǎng）化鎂相比，納微結（jié）構氧化鎂往往具有（yǒu）較小的粒徑，較大的比表麵積（jī），而且通過刻（kè）意（yì）控（kòng）製其生長條件可以更多的暴露特定的晶麵，提供（gòng）了更高密度的活性吸附位點。因此，比起傳統氧（yǎng）化鎂材料具有更好的光、電、磁、熱、化學特性，是科研與工（gōng）業應用的熱點之一。
2.1球形氧化鎂的應用
球形氧（yǎng）化鎂主要用於色譜法（fǎ）固（gù）定相（xiàng）、吸附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液（yè）相色（sè）譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果（guǒ）受色譜柱填（tián）料影響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基（jī）填料，二氧化矽基（jī）填料用於堿性條件下的分（fèn）離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探索（suǒ）發現鎂和鋁（lǚ）的氧化物和二（èr）氧化矽（guī）按一定比例的混合作為（wéi）液相色譜的固定相可以很好地解決這一問題，所（suǒ）以球形氧化鎂在液相色譜法中的應用得到越來越多（duō）的關注[6]。
另外，球形氧化鎂的介孔（kǒng）納米片表（biǎo）現出（chū）優（yōu）異的吸附性能，可（kě）吸附常見（jiàn）的有毒重金屬離子及有機汙染物，有希（xī）望應（yīng）用於廢水處理（lǐ）工藝中。還有人實驗對碳化法所製備球（qiú）形氧化鎂進行XRD表征時（shí）發現，在335nm處的特征衍射峰是由於（yú）誘導缺陷或缺陷能（néng）級而產（chǎn）生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米（mǐ）片在等離子體顯示麵板或（huò）其它光學應用領（lǐng）域將（jiāng）會是一個十分有（yǒu）前（qián）景的材料。
2.2氧化鎂（měi）晶須用（yòng）於材料增強
晶須（xū）是一（yī）種針（zhēn）狀單晶體（tǐ）材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾（jǐ）微米至數百微米，由於晶體結構完整，晶須（xū）具有較好的（de）力學強度，作為塑料、金屬（shǔ）和陶瓷等物質的改性添（tiān）加劑，顯示出優良的物理化學性質和機械性能。
氧化鎂晶須（xū）微觀（guān）形態為纖維狀，熔點高、強度大、彈性模（mó）量高，耐熱性、耐堿性（xìng）、絕緣（yuán）性、導熱性(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩定性和（hé）補強增韌性（xìng）好（hǎo），另外，氧化鎂晶須具有良好的抗（kàng）高溫氧化（huà）性能。由於具有上述優良（liáng）性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔（fǔ）助材料，尤其適合製備（bèi）高溫複（fù）合材料，是近幾年發展較快的高技術結構新材料[7]。
2.3介孔氧化鎂用（yòng）於環（huán）保
溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受（shòu）重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多（duō）。吸附法是一種（zhǒng）有效的搜（sōu）捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力（lì）比沸石強，比堿金屬（shǔ）氧化物弱，室溫下二氧（yǎng）化碳靠物理或化學作用被氧化（huà）鎂吸附，所以氧化（huà）鎂是比較合適的二氧化碳（tàn）吸附（fù）劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增加（jiā）。介孔氧化鎂還（hái）可用於吸附去（qù）除水中的氟離子，去除效率比普（pǔ）通商品化的氧化鎂高得多[8]。
2.4納米氧化（huà）鎂用於抗菌
迄今為止，國（guó）內外有關氧化（huà）鎂抗菌的研究報道並不多見。關於氧化鎂抗（kàng）菌性（xìng）能（néng）的提出，最早可追溯（sù）到上（shàng）個世紀（jì）的90年（nián）代中期，著名（míng）的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較（jiào）好的無機（jī）材料，采用電導（dǎo）率研究測試了（le）一係列的陶瓷（cí）粉體。實驗發現，在常見的26種（zhǒng）陶瓷粉體中，抗菌（jun1）性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金（jīn）屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭（lán）氏陰性（xìng）菌、真菌（jun1）等都具有較強殺菌、抗菌能力[9]。
一般認為MgO的（de）抗菌機理（lǐ）是由活性氧引起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥（zào）劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而（ér）抑製、殺滅微（wēi）生物（wù）。
